1、摘要三相異步電動(dòng)機(jī)是世界上最常見(jiàn)的電動(dòng)馬達(dá)。它的流行是因其鞏固耐用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易保護(hù)，尺寸標(biāo)準(zhǔn)并且本錢(qián)較低。 三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的根本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大根本局部組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)用三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。與單相異步電動(dòng)機(jī)相比，其運(yùn)行性能更好，并可節(jié)省各種材料。且生產(chǎn)中許多機(jī)械設(shè)備往往要求運(yùn)動(dòng)部件能向正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)與后退起重機(jī)的上升與下降等, 這些生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)

2、機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序, 即把接入電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩根對(duì)調(diào), 電動(dòng)機(jī)即可反轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：電動(dòng)馬達(dá)；定子；轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)速；電磁轉(zhuǎn)矩；正反轉(zhuǎn)。顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼字典目 錄引言11 三相異步電動(dòng)機(jī)概述 11.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理11.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的分類21.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)21.31 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子靜止局部 21.32 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)局部41.33三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件41.4三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 42 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)與應(yīng)用52.1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)52.11. 三相異步電動(dòng)機(jī)正

3、反轉(zhuǎn)控制電路的主、控制電路52.12 按鈕、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路特點(diǎn)及應(yīng)用分析62.2 交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路工作過(guò)程及分析73 三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析83.1 通電后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，但無(wú)異響異味且不冒煙的原因及故障排除83.2 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷的原因及故障排除83.3 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲的原因及故障排除83.4 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多的原因及故障排除93.5 電動(dòng)機(jī)空載電流不平衡，三相相差大的原因及故障排除93.6 電動(dòng)機(jī)空載，過(guò)載時(shí)，電流表指針不穩(wěn)，擺動(dòng)的原因及故障排除103.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱甚至冒煙的原因及故障排除104 三相

4、異步電機(jī)效率提高措施114.1 電動(dòng)機(jī)效率與損耗分析114.2 減少電機(jī)定子繞組銅損耗的方法114.21 增大導(dǎo)線的直徑114.22 減短定子繞組端部長(zhǎng)度115 三相異步電動(dòng)機(jī)的開(kāi)展與趨勢(shì) 125.1中小型電動(dòng)機(jī)已完整地建立了三相異步電動(dòng)機(jī)y、y2、y3系列125.2 推廣高效率異步電動(dòng)機(jī)125.3 進(jìn)一步推廣變頻器供電的三相異步電動(dòng)機(jī)系列135.4小型三相異步電動(dòng)機(jī)的國(guó)際開(kāi)展趨勢(shì)146 結(jié)論15附錄 16引言生產(chǎn)機(jī)械往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向的起動(dòng)，這就要求拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)能作正、反向旋轉(zhuǎn)。由電機(jī)原理可知，改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)與后退起重機(jī)的上

5、升與下降等, 這些生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序, 即把接入電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩根對(duì)調(diào), 電動(dòng)機(jī)即可反轉(zhuǎn)。1 三相異步電動(dòng)機(jī)概述1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)向三相定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開(kāi)始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定那么判定。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向根本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁

6、場(chǎng)中受到電磁力的作用力的方向用左手定那么判定。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)上述分析可以總結(jié)出電動(dòng)機(jī)工作原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組各相差120度電角度，通入三相對(duì)稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的分類 1、按三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為： 鼠籠式電動(dòng)機(jī)和繞線式電動(dòng)機(jī)。鼠籠式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格廉價(jià)，得到了

7、廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。 繞線式三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 2、按三相異步電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式可分為： 開(kāi)啟式IP11：價(jià)格廉價(jià)，散熱條件最好，由于轉(zhuǎn)子和繞組暴露在空氣中，只能用于枯燥、灰塵很少又無(wú)腐蝕性和爆炸性氣體的環(huán)境。 防護(hù)式IP22及IP23：通風(fēng)散熱條件也較好，可防止水滴、鐵屑等外界雜物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，只適用于較枯燥且灰塵不多又無(wú)腐蝕性和爆炸性氣體的環(huán)境。 封閉式IP44：適用于潮濕、多塵、易受風(fēng)雨侵蝕，有腐蝕性氣體等較惡劣的工作環(huán)境，應(yīng)用最普遍。防爆式三相異步電動(dòng)機(jī)

8、3、按三相異步電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻方式可分為：自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、他扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、管道通風(fēng)式三相異步電動(dòng)機(jī)。 4、按三相異步電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式可分為：臥式三相異步電動(dòng)機(jī)、立式三相異步電動(dòng)機(jī)、帶底腳三相異步電動(dòng)機(jī)、帶凸緣三相異步電動(dòng)機(jī)。 5、按三相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)可分為：E級(jí)、B級(jí)、F級(jí)、H級(jí)三相異步電動(dòng)機(jī)。 6、按工作定額可分為：連續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、斷續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、間歇三相異步電動(dòng)機(jī)。1.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1.31 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子靜止局部 1、定子鐵心 作用：電機(jī)磁路的一局部，并在其上放置定子繞組。 構(gòu)造：定子鐵心一般由0.350.5毫米厚外

9、表具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。 定子鐵心槽型有以下幾種： 半閉口型槽：電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。 半開(kāi)口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過(guò)絕緣處理后再放入槽內(nèi)。 開(kāi)口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機(jī)中。 2、定子繞組 作用：是電動(dòng)機(jī)的電路局部，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 構(gòu)造：由三個(gè)在空間互隔120電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。 定子繞組的主要絕緣工程有以下

10、三種：保證繞組的各導(dǎo)電局部與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣。 1對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。 2相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。 3匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。 電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線： 電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1U1、2V1、3W1，下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為6W2、4U2、5V2，.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。 3、機(jī)座 作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。 構(gòu)造：機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用

11、鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流，以利于散熱。 1.32 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)局部 1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心： 作用：作為電機(jī)磁路的一局部以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。 構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來(lái)沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子直徑在300400毫米以上的轉(zhuǎn)子鐵心那么借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。 2、三相異步電動(dòng)

12、機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組 作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。 構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。 1鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。假設(shè)去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。 2繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過(guò)集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善

13、異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。1.33三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件 1、端蓋：將轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，使轉(zhuǎn)子能夠在定子中均勻地旋轉(zhuǎn)。 2、軸承端蓋：固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不能軸向移動(dòng)，另外起存放潤(rùn)滑油和保護(hù)軸承的作用。 3、軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)局部與不動(dòng)局部。 4、風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。1.4三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 1、型號(hào)如：Y112M4 Y異步電動(dòng)機(jī) 112中心高度毫米 M機(jī)座類別L長(zhǎng)機(jī)座、M 中機(jī)座、S短機(jī)座 4磁極數(shù) 2、額定功率PN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，瓦或千瓦。 UN1、IN1、hN、c

14、osjN分別為電動(dòng)機(jī)額定的線電壓、線電流、效率、功率因數(shù)。 3、額定電壓UN1 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子繞組所加的線電壓，單位為V或KV。 4、額定電流IN1 指電動(dòng)機(jī)加額定電壓、輸出額定功率時(shí)，流入定子繞組中的線電流，單位為A。 5、額定轉(zhuǎn)速nN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min. 6、額定頻率fN 規(guī)定工頻為50HZ。 7、額定功率因數(shù)cosjN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子邊的功率因數(shù)。 8、接法 指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組與交流電源的聯(lián)接方法。 9、防護(hù)等級(jí) 指電動(dòng)機(jī)外殼防護(hù)的型式。2 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)與應(yīng)用2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)正

15、反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)2.11. 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的主、控制電路1、主電路 如圖1主電路接觸器KM1、KM2分別閉合, 完成換相實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。KM1、KM2不能同時(shí)閉合, 否那么, 會(huì)造成主電路兩相短路。電路用FR實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。2、控制電路 控制電路實(shí)質(zhì)是由兩條并聯(lián)的啟動(dòng)支路組成, 但為了生產(chǎn)、平安的需要又在各支路中輔加了制約觸頭。2.12 按鈕、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路特點(diǎn)及應(yīng)用分析1、接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖1, 右局部是其控制電路, 它由兩條啟動(dòng)支路構(gòu)成, 且在對(duì)方支路中相互串聯(lián)上彼此的常閉輔助觸頭, 使一接觸器線圈得電吸合后另一個(gè)接觸器因所串聯(lián)的常閉輔助觸頭斷開(kāi)而受到

16、制約無(wú)法得電, 保證了KM1, KM2不能同時(shí)得電, 從而可靠地防止了兩相電源短路事故的發(fā)生, 電路平安、可靠。這種在一個(gè)接觸器得電動(dòng)作時(shí)通過(guò)其常閉輔助觸頭使另一個(gè)接觸器不能得電動(dòng)作的作用稱為聯(lián)鎖或互鎖。該電路要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向必須先按下停止按鈕使接觸器失電, 各觸頭斷開(kāi)恢復(fù)原狀解除聯(lián)鎖, 再按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕, 電動(dòng)機(jī)才能反轉(zhuǎn)。2、按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖2, 它將圖1中的正、反轉(zhuǎn)控制按鈕SB1、SB2換成復(fù)合按鈕, 用對(duì)應(yīng)的常閉觸頭代替接觸器相應(yīng)的常閉輔助觸頭構(gòu)成聯(lián)鎖完成正反轉(zhuǎn)控制。這樣電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向時(shí), 可直接按下反轉(zhuǎn)相對(duì)于另一轉(zhuǎn)向按鈕即可, 而不必先按停止按鈕, 同時(shí)保證了兩個(gè)接觸器K

17、M1、KM2線圈不會(huì)同時(shí)得電閉合。例如, KM1吸合電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí), 按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2, 串聯(lián)在KM1線圈支路中SB2的常閉觸頭先斷開(kāi), 使KM1線圈失電, 其主觸頭、自鎖輔助觸頭斷開(kāi), 電動(dòng)機(jī)斷電但仍慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。SB2按下后經(jīng)過(guò)一定的行程, 其常開(kāi)觸頭閉合, 接通反轉(zhuǎn)控制電路, 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。3、按鈕與接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路的應(yīng)用分析接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路適用于重載拖動(dòng)的機(jī)床等不能或不需要由一個(gè)轉(zhuǎn)向立即換為另一個(gè)轉(zhuǎn)向的機(jī)械設(shè)備, 以減小換相對(duì)設(shè)備的機(jī)械沖擊力和電機(jī)繞組受到的反接電流沖擊, 起到保護(hù)設(shè)備, 延長(zhǎng)其使用壽命的作用。而按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路雖操作方便, 但平安欠佳, 不可靠。例如

18、, 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1吸合后主觸頭發(fā)生熔焊或動(dòng)鐵芯被雜物卡住等故障時(shí), 即使線圈失電, 主觸頭也無(wú)法分開(kāi), 這時(shí)假設(shè)按下反轉(zhuǎn)按鈕, SB2, KM2得電動(dòng)作, 主觸頭閉合造成電源兩相短路。2.2 交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路工作過(guò)程及分析圖4 交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路當(dāng)通電以后，按下SB2，KM1接通電動(dòng)機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，KM1也閉合，所以KT1開(kāi)始計(jì)時(shí)， 30秒后，KT1的常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合，同時(shí)KM2吸合，KM2常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，KM1停止工作，KM1常開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，KM2常開(kāi)開(kāi)關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，KT2開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到30秒之后，KT

19、2的常開(kāi)閉合，KM2接通，吸合，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)正反轉(zhuǎn)的控制，從而帶動(dòng)機(jī)器的正反轉(zhuǎn)。到達(dá)延時(shí)停車的控制。其操作簡(jiǎn)便、平安易于控制。3 三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析3.1 通電后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，但無(wú)異響異味且不冒煙的原因及故障排除原因：電源未通至少兩相未通。熔絲熔斷至少兩相熔斷。過(guò)流繼電器調(diào)得過(guò)小?？刂圃O(shè)備接線錯(cuò)誤。故障排除： 檢查電源回路開(kāi)關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點(diǎn)，修復(fù)。檢查熔絲型號(hào)、熔斷原因，換新熔絲。調(diào)節(jié)繼電器整定值與電動(dòng)機(jī)配合。改正接線。3.2 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷的原因及故障排除原因：缺一相電源，或定干線圈一相反接；定子繞組相間短路；定子繞組接地；定子繞組接線錯(cuò)誤

20、；熔絲截面過(guò)小，電源線短路或接地。故障排除：檢查刀閘是否有一相未合好，可電源回路有一相斷線消除反接故障；查出短路點(diǎn)，予以修復(fù)；消除接地；查出誤接，予以更正；更換熔絲；3.3 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲的原因及故障排除原因：定、轉(zhuǎn)子繞組有斷路一相斷線或電源一相失電；繞組引出線始末端接錯(cuò)或繞組內(nèi)部接反；電源回路接點(diǎn)松動(dòng)，接觸電阻大；電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大或轉(zhuǎn)子卡??；電源電壓過(guò)低；小型電動(dòng)機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過(guò)硬；軸承卡住。故障排除：查明斷點(diǎn)予以修復(fù)；檢查繞組極性；判斷繞組末端是否正確；緊固松動(dòng)的接線螺絲，用萬(wàn)用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù)；減載或查出并消除機(jī)械故障，檢查是還把規(guī)定的面接法誤接為Y；是否由

21、于電源導(dǎo)線過(guò)細(xì)使壓降過(guò)大，予以糾正，重新裝配使之靈活；更換合格油脂；修復(fù)軸承。3.4 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多的原因及故障排除原因：電源電壓過(guò)低；面接法電機(jī)誤接為Y；籠型轉(zhuǎn)子開(kāi)焊或斷裂；定轉(zhuǎn)子局部線圈錯(cuò)接、接反；修復(fù)電機(jī)繞組時(shí)增加匝數(shù)過(guò)多；電機(jī)過(guò)載。故障排除： 測(cè)量電源電壓，設(shè)法改善；糾正接法；檢查開(kāi)焊和斷點(diǎn)并修復(fù)；查出誤接處，予以改正；恢復(fù)正確匝數(shù)；減載。3.5 電動(dòng)機(jī)空載電流不平衡，三相相差大的原因及故障排除原因：重繞時(shí)，定子三相繞組匝數(shù)不相等；繞組首尾端接錯(cuò)；電源電壓不平衡；繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。故障排除：重新繞制定子繞組；檢查并糾正；測(cè)量電源電

22、壓，設(shè)法消除不平衡；消除繞組故障。3.6 電動(dòng)機(jī)空載，過(guò)載時(shí)，電流表指針不穩(wěn)，擺動(dòng)的原因及故障排除原因：籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條開(kāi)焊或斷條；繞線型轉(zhuǎn)子故障一相斷路或電刷、集電環(huán)短路裝置接觸不良。故障排除：查出斷條予以修復(fù)或更換轉(zhuǎn)子；檢查繞轉(zhuǎn)子回路并加以修復(fù)。3.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱甚至冒煙的原因及故障排除原因：電源電壓過(guò)高，使鐵芯發(fā)熱大大增加；電源電壓過(guò)低，電動(dòng)機(jī)又帶額定負(fù)載運(yùn)行，電流過(guò)大使繞組發(fā)熱；修理撤除繞組時(shí)，采用熱拆法不當(dāng)，燒傷鐵芯；定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；電動(dòng)機(jī)過(guò)載或頻繁起動(dòng)；籠型轉(zhuǎn)子斷條；電動(dòng)機(jī)缺相，兩相運(yùn)行；重繞后定于繞組浸漆不充分；環(huán)境溫度高電動(dòng)機(jī)外表污垢多，或通風(fēng)道堵塞；電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良；定子

23、繞組故障相間、匝間短路；定子繞組內(nèi)部連接錯(cuò)誤。故障排除：降低電源電壓如調(diào)整供電變壓器分接頭，假設(shè)是電機(jī)Y、 接法錯(cuò)誤引起，那么應(yīng)改正接法；提高電源電壓或換粗供電導(dǎo)線；檢修鐵芯，排除故障；消除擦點(diǎn)調(diào)整氣隙或挫、車轉(zhuǎn)子；減載；按規(guī)定次數(shù)控制起動(dòng)；檢查并消除轉(zhuǎn)子繞組故障；恢復(fù)三相運(yùn)行；采用二次浸漆及真空浸漆工藝；清洗電動(dòng)機(jī)，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施；檢查并修復(fù)風(fēng)扇，必要時(shí)更換；檢修定子繞組，消除故障。4 三相異步電機(jī)效率提高措施4.1 電動(dòng)機(jī)效率與損耗分析電機(jī)效率是衡量電機(jī)性能好壞的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。隨著電機(jī)功率的增大，單位功率損耗相對(duì)減小，效率提高。普通大容量電機(jī)效率一般為95%-98%，小

24、容量電機(jī)一般為80%-92%。計(jì)算電機(jī)效率通常用以下關(guān)系式: = 1 P /(P + P)100%或1 1 = (P P) / P 100% 1式中 P 有功功率， P 總損耗， 1 P 輸入功率。從上式可以看出,要提高電機(jī)效率就要盡量減少總損耗.中小型三相電動(dòng)機(jī)損耗由五種損耗組成,其中風(fēng)摩損耗約占5%左右,鐵心損耗約占20%左右,定子繞組銅耗約占40%左右,轉(zhuǎn)子繞組損耗約占25%左右,雜散損耗約占10%左右。4.2 減少電機(jī)定子繞組銅損耗的方法由4.1論述可知，定子繞組銅耗占到了電機(jī)總損耗的40%以上，本文主要針對(duì)這種損耗提出減少措施。4.21 增大導(dǎo)線的直徑圖1 為不同的定子繞組銅線直徑下

25、電機(jī)的效率隨轉(zhuǎn)速變化圖。當(dāng)銅線直徑為0.7mm時(shí)，計(jì)算得到額定運(yùn)行時(shí)刻定子繞組銅耗為110.36W，電機(jī)效率為81.22%。當(dāng)銅線直徑為0.75mm 時(shí)，定子繞組銅耗為96.85W，電機(jī)效率為82.06%。當(dāng)銅線直徑為0.8mm 時(shí)，定子繞組銅耗為85.91W，電機(jī)效率為82.75%?？梢?jiàn)，隨著定子繞組銅線直徑的增加，定子繞組銅耗有明顯的下降，電機(jī)的效率有了明顯的提升。4.22 減短定子繞組端部長(zhǎng)度圖2 為不同端部長(zhǎng)度條件下電機(jī)效率隨轉(zhuǎn)速變化圖。當(dāng)端部長(zhǎng)度為30mm 時(shí)，計(jì)算得到額定運(yùn)行時(shí)刻定子繞組銅耗為127.84W，電機(jī)效率為80.12%。當(dāng)端部長(zhǎng)度為20mm時(shí)，定子繞組銅耗為115.84

26、W，電機(jī)效率為80.87%。當(dāng)端部長(zhǎng)度為10mm 時(shí)，定子繞組銅耗為105.08W，電機(jī)效率為81.55%?？梢?jiàn)，減少定子繞組端部長(zhǎng)度可以降低定子銅損，提高電機(jī)效率。但端部長(zhǎng)度取的過(guò)小會(huì)給嵌線帶來(lái)困難，具體設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮嵌線工藝的要求。綜上，通過(guò)采用增大定子繞組導(dǎo)線直徑、減短定子繞組端部長(zhǎng)度等措施有效的減少了定子繞組銅損耗，從而到達(dá)了提高電機(jī)效率的目的。5 三相異步電動(dòng)機(jī)的開(kāi)展與趨勢(shì)5.1中小型電動(dòng)機(jī)已完整地建立了三相異步電動(dòng)機(jī)y、y2、y3系列1985年迅速推廣了y系列及其派生系列產(chǎn)品，其功率范圍為0.55250kw，機(jī)座中心高為80315。通過(guò)引進(jìn)消化美國(guó)西屋公司和瑞士bbc公司的技術(shù)，

27、自行研發(fā)的y系列6kv、2202800kw中型高壓三相異步電動(dòng)機(jī)，采用新穎的箱式結(jié)構(gòu)，是目前國(guó)內(nèi)中型高壓電機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品，以后又隨著我國(guó)電網(wǎng)電壓由6kv升高到10kv，又研發(fā)了10kv系列中小型高壓異步電動(dòng)機(jī)。 1996年以電科所為首組織有關(guān)廠家完成了y2系列的開(kāi)發(fā)，功率范圍為0.12315kw，機(jī)座中心高為63355。該系列產(chǎn)品顯著降低了空載噪聲，有效抑制了負(fù)載噪聲。 2003年電科所組織有關(guān)廠家又完整地建立了全系列采用冷軋硅鋼片的y3系列，其能耗到達(dá)國(guó)標(biāo)gb181632002中能耗限定值的規(guī)定，同時(shí)也到達(dá)歐洲eff2效率標(biāo)準(zhǔn)，并且主要性能指標(biāo)到達(dá)國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平開(kāi)展趨勢(shì) 5.2 推廣高

28、效率異步電動(dòng)機(jī) 1992年美國(guó)能源部發(fā)布了新的能源法規(guī)，提出了高效率三相異步電動(dòng)機(jī)的效率標(biāo)準(zhǔn)即epact指標(biāo)，并規(guī)定從1997年10月24日開(kāi)始，凡制造和進(jìn)口一般用途電動(dòng)機(jī)效率必須符合這一標(biāo)準(zhǔn)。以后又更進(jìn)一步提出超高效率電機(jī)nemapremium。1999年歐洲電機(jī)和電力電子制造商協(xié)會(huì)cemep制定了eff1、eff2、eff3三個(gè)等級(jí)的效率標(biāo)準(zhǔn)，并決定到2003年削減50低于eff3標(biāo)準(zhǔn)水平的電機(jī)生產(chǎn)，2006年以后不再生產(chǎn)。 我國(guó)也于2002年8月正式實(shí)施?中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)定值?的國(guó)標(biāo)gb18163-2002。因此借著節(jié)能的規(guī)劃和“以冷代熱的法令，應(yīng)該大力推廣y3新系

29、列，使之成為我國(guó)低壓三相異步電動(dòng)機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品，且新一輪的派生系列產(chǎn)品也應(yīng)在y3新系列上展開(kāi)。 5.3 進(jìn)一步推廣變頻器供電的三相異步電動(dòng)機(jī)系列近年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵需求不斷增長(zhǎng)，據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘考s35000mw，耗電量約占全國(guó)電能耗量的40左右。以火力發(fā)電廠為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)火力發(fā)電廠的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)、鍋爐給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵和灰漿泵等的配套高壓電動(dòng)機(jī)總?cè)萘考s為15000mw，這些設(shè)備為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行但常處于低負(fù)荷及變負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，因此其節(jié)能潛力很大。據(jù)估計(jì)通過(guò)變頻器調(diào)速提高風(fēng)機(jī)、水泵系統(tǒng)運(yùn)行效率的節(jié)能潛力每年可達(dá)300500億

30、度，相當(dāng)于610座裝機(jī)容量為1000mw級(jí)的大型火力發(fā)電廠的年發(fā)電總量。因此大力推廣變頻器特別是高壓變頻器的應(yīng)用是十分有意義的。目前國(guó)際上對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的研究非?；顫?，變頻器種類繁多。我國(guó)高壓電動(dòng)機(jī)多為6kv和10kv等級(jí)，由于受到電力電子器件耐壓限制，尚難以實(shí)現(xiàn)該等級(jí)變頻器的直接高壓輸出。而單元串聯(lián)式多電平變頻器的輸出電壓可到達(dá)10kv甚至更高，且輸入、輸出波形好，對(duì)電網(wǎng)的諧波污染小，因此在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。國(guó)際上該技術(shù)比擬成熟，輸出電壓可達(dá)14.4kv，變頻器采用水冷技術(shù)，單機(jī)最大容量可達(dá)15000kw。我國(guó)采用空冷技術(shù)，變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率在3500kw以下。 國(guó)外變頻器根本

31、已做到開(kāi)環(huán)、閉環(huán)以及無(wú)速度傳感器控制三位一體的控制，而我國(guó)的產(chǎn)品大多仍是普通的v/f控制方式。業(yè)內(nèi)在變頻器調(diào)速系統(tǒng)方面已開(kāi)展了許多研究，當(dāng)務(wù)之急是如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品，提高我國(guó)變頻器的性能和質(zhì)量。 變頻器開(kāi)展對(duì)與之配套的電動(dòng)機(jī)提出了新的要求。以往對(duì)配套電動(dòng)機(jī)的研究，主要在減小變頻器供電電源的諧波分量所引起的電動(dòng)機(jī)損耗增加、溫升升高、振動(dòng)加大、噪聲增大以及諧波轉(zhuǎn)矩增大等方面。近年來(lái)，隨著igbt在變頻器中的應(yīng)用，載波頻率甚至高達(dá)20k，由此帶來(lái)一系列負(fù)面影響，如高頻的pwm脈沖波嚴(yán)重影響電動(dòng)機(jī)的絕緣和壽命，變頻器輸出的共模電壓，形成軸電流，造成軸承點(diǎn)蝕，從而縮短電動(dòng)機(jī)壽命。對(duì)此電科所及有關(guān)廠家已完成了yvf2系列變頻專用電機(jī)的開(kāi)發(fā)，并完成了?使用納米技術(shù)的新型耐高頻脈沖電磁漆線?的工程，該種漆包線耐受高頻脈沖能力為普通線的51倍。 此外變頻電動(dòng)機(jī)的供電電源經(jīng)高頻調(diào)制，其性能測(cè)試方法不同于工頻電機(jī)，急需研制適合變頻電機(jī)性能測(cè)試的方法和檢測(cè)儀器。5.4小型三相異步電動(dòng)機(jī)的